L’intégration énergétique des systèmes de production de froid activés par chaleur résiduaire à basse température

残留物和低温的冷冻活性生产系统能量集成

• 批准号: RGPIN-2014-04579
• 负责人: Sorin, Mikhail
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Université de Sherbrooke
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2017-01-01 至 2018-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=638591
• 关键词: int; gration; nerg; tique; des

Le marché potentiel d’utilisation de la chaleur résiduelle offert dans les secteurs industriels et la production d'électricité au Canada a été estimé à 1700 PJ / an. La réfrigération par les machines à absorption à partir de ces rejets présente une alternative intéressante par rapport aux machines actuelles qui utilisent des sources à haute température (souvent du gaz).L’objectif général à long terme de ce projet est de produire des avancées technologiques dans le domaine de systèmes intégrés de production de froid, en utilisant des rejets thermiques dans la plage 60C < T < 90C, de façon énergétiquement efficace et rentable. Plus précisément le projet vise à étudier la possibilité de réduire les températures d’évaporation dans les machines à absorption, fonctionnant à partir de chaleur à basse température, par l’intégration d’éjecteurs diphasiques en remplacement partiel des détendeurs. Le travail de détente, perdu lors de ce processus, est récupéré par l’éjecteur, permettant la réduction de la pression à l’évaporateur et l’augmentation de la pression à l’entrée de l’absorbeur, ce qui diminue la température du froid produit et augmente le COP du système. Un premier défi que soulève une telle intégration origine de ce que sa configuration n’est pas unique et peut même impliquer l’installation d’un évaporateur complémentaire, ce qui nécessite la production de froid à deux niveaux de température. Un autre défi résulte du fait que les études sur les éjecteurs diphasiques sont peu nombreuses et leur modélisation est embryonnaire en raison notamment de la structure complexe de l’écoulement. L’intégration de tels systèmes fait appel à l’optimisation structurelle et paramétrique ainsi qu’à l’étude approfondie expérimentale et numérique de l’influence des géométries des éjecteurs sur la température du froid produit et la capacité frigorifique du système intégré. Dû au large espace de recherche opérationnelle le problème s’avère très complexe. Afin de le diviser en une série d’étapes et ainsi simplifier la recherche d’optimum il est proposé d’utiliser une prémisse thermodynamique, qui s’est avérée fructueuse dans les travaux antérieurs du requérant. Dans le contexte de la demande actuelle, elle peut être formulée de la manière suivante : la puissance exergétique d’un éjecteur non intégré et la puissance exergétique du système intégré passent par un maximum pour les mêmes dimensions optimales d’éjecteur, indépendamment du positionnement des éjecteurs sous contrainte que la surface d’échange thermique totale du système reste constante. Afin de vérifier et modifier si nécessaire cette hypothèse 4 tâches inter-reliées doivent être réalisées: 1) la modélisation thermodynamique des éjecteurs diphasiques, 2) la validation de ces modèles avec les données expérimentales obtenues avec le banc d’essai de l’Université de Sherbrooke, 3) le développement d’une méthode analytique permettant d’évaluer l’impact de la variation de la puissance exergétique de l’éjecteur sur la puissance exergétique du système entier; elle servira à optimiser la structure du système et les paramètres d’opération pour une puissance exergétique maximale, 4) la validation des résultats numériques d’optimisation par comparaison avec les données expérimentales obtenues à l’aide d’un banc d’essai d’absorption disponible au LTE-Hydro-Québec. Un tel projet permettrait des gains économiques pouvant atteindre quelque 3 milliards $/ an au Canada. Il permettrait également l’élaboration d’une nouvelle approche d’intégration énergétique applicable non seulement à la réfrigération mais aussi aux différentes technologies de l’utilisation des rejets thermiques : cycles ORC, thermo-transformateurs etc... Trois étudiants gradués feront partie de l’équipe de réalisation de ce projet.

加拿大工业和电力生产领域的剩余资源利用市场潜力预计为 1700 PJ/年。 La refrigération par lesmachines à approximation àpartir de ces rejets presente une Alternative intéressante par rapport aux arts qui utilisent dessources à haute température (souvent du gaz). L'objectif général à long terme de ce projet est de produire des avancées technologiques dans 冷冻生产系统集成领域，在 60C < T < 90C 的温度下使用热能，具有高效且可出租的特点。另外，还需要研究在吸收机器上蒸发温度的可能性、在低温下的部分功能、在替换部分的调节器上的两相喷射器的集成。缓和的过程中，会恢复喷射器，永久减少蒸发压力并增强吸收器入口压力，从而降低冷冻产品的温度并增强系统的 COP。首屈一指的灵魂集成起源于该配置，它是独特的，并且与蒸发器配套装置的安装相同，这也是生产双温度冷冻所必需的。这是双相逃亡者的研究成果，是双相人的儿子和模范化的雏形，也是装饰结构复合体存在的理由。系统集成涉及优化结构和参数、实验研究和几何形状对冷冻产品温度和系统制冷能力影响的数值整合。这是一个巨大的研究操作空间，可以解决非常复杂的问题。最后，我们对一系列的程序进行了划分，并简化了对热力学前提的优化研究，并在之前的工作中获得了成果。在实际需求的背景下，以下的公式是：非整合的强力行使和系统整合的强力过去的最大维度优化，独立的位置 表面温度变化的限制是系统静止状态的总和。如果需要验证和修改假设，则需要 4 个相互依赖的步骤来实现：1) 两相喷射器的热力学建模，2) 通过实验获得模型的验证大学 de Sherbrooke，3) 系统整体施力变化影响的永久分析方法的发展；为最大程度地发挥作用而优化系统结构和操作参数，4) 通过比较和吸收实验的结果来验证优化结果一次性非盟 LTE-Hydro-Québec。该项目允许加拿大每人获得 3 百万美元的经济收益。 Il permettrait également l'élaboration d'une nouvelle approche d'integration érgétique 适用于不同制冷技术的不同应用，包括循环 ORC、热变换器等... 三名学生毕业生 项目实现装备党。